Estudo comparativo da aplicação do modelo soil and water assessment tool (swat) e métodos usuais de regionalização de vazões mínimas de referência Q90

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dc.contributor.advisor1Rigo, Daniel
dc.contributor.authorFerreira, Thiago Gomes
dc.contributor.referee1Coelho, Edumar Ramos Cabral
dc.contributor.referee2Akabassi, Lucien
dc.date.accessioned2019-04-19T02:13:35Z
dc.date.available2019-04-18
dc.date.available2019-04-19T02:13:35Z
dc.date.issued2019-02-26
dc.description.abstractEstimating flows in hydrographic basins is a constant problem in hydrological studies and management of water resources. Specifically, when analysing the reference flow Q90, several methodologies are found to determine these values, however, this theoretical path is surrounded by uncertainties and laborious efforts. Eletrobrás is one of the several methods of determination of Q90. It was proposed in 1985 and it has been widely used throughout Brazil. In Espírito Santo authors such as Euclydes et al. (2007) and Ferreira (2010) applied this method to the Timbuí River basin, which consists of a watercourse of significant length and potential for human supply, but it has only one stream gaging station. On the other hand, with the technological advance, methods such as SWAT (Soil and Water Assessment Tool) have been widely used to determine flows in several locations, including Espírito Santo. Therefore, this study aims to analyze the Q90 results obtained through the flow regionalization equations already developed by the authors cited previously and the results from the flow continuity curve obtained from SWAT with an uncalibrated simulation to a region that includes the Valsugana Velha-Montante fluviometric station (sub-basin 115) and to a location near the mouth of the river (sub-basin 207), where there was no monitoring. This study is divided into three steps, the first one is the hydrological modelling with SWAT, which presents the input data of the model (climatic, physiographic and fluviometric variables), the sensitivity analysis of the parameters of the model through the values of p-value and t-stat and the calibration attempts with a Nash-Sutcliffe Coefficient equal to 0.17. The second step is used to determine the Q90 flow rate with SWAT data, where the distribution of the simulated flows between the simulation period (01/01/2007 to 12/31/2015) in a which allowed the determination of the flow rate, which was equal to or exceeded 90% of the time (Q90). Finally, in the third step, the equations of Euclydes et al. (2007) and Ferreira (2010) were applied to the basins studied. As a conclusion, the values obtained by the two methodologies were compared and it was found that the values obtained by the SWAT simulation diverge from those obtained through the regionalization equations for the subbasins. This comparative measure was performed with the aid of Relative Error, a method widely used for comparative analysis in hydrological models.eng
dc.description.resumoA necessidade de estimativa de vazões em bacias hidrográficas é uma problemática recorrente em estudos hidrológicos e no gerenciamento de recursos hídricos. Em específico, ao se voltar para as vazões mínimas de referências (Q90), são encontradas metodologias para a determinação dos valores dessas, todavia esse caminho teórico é permeado de incertezas e trabalhosos esforços. Um dos diversos métodos de determinação de Q90 é de Eletrobrás, proposto em 1985 e que vem, desse então, sendo largamente utilizado em todo o território nacional. Não diferente à isso, no Espírito Santo autores como Euclydes et al. (2007) e Ferreira (2010) aplicaram esse método para a bacia do Rio Timbuí, que consiste em um curso dágua de significativo comprimento e potencial de abastecimento humano, porém com apenas uma estação fluviométrica de monitoramento. Por outro lado, com o avanço tecnológico, métodos como o SWAT (Soil and Water Assessement Tool) vêm sendo largamente utilizados para a determinação de vazões em diversas localidades, inclusive no Espírito Santo. Por isso, este trabalho buscou estudar comparativamente os resultados de Q90 obtidos através das equações de regionalização de vazões já desenvolvidas pelos autores citados outrora e àqueles oriundos da curva de permanência de vazões, estas obtidas através do SWAT com uma simulação nãocalibrada, para uma região que englobasse o posto fluviométrico de Valsugana Velha-Montante (sub-bacia 115) e para um local mais próximo da foz do rio (sub-bacia 207), onde não havia monitoramento. O trabalho foi dividido em três etapas, sendo na primeira abordada a modelagem hidrológica com o SWAT, donde se apresentam os dados de entrada do modelo (variáveis climáticas, fisiográficas e fluviométricas), a análise de sensibilidade dos parâmetros do modelo através dos valores de p-value e t-stat e as tentativas de calibração com obtenção de um Coeficiente de Nash-Sutcliffe igual a 0,17. A segunda etapa foi destinada à determinação da vazão Q90 com os dados modelados no SWAT, onde, neste item, abordou-se a distribuição das vazões simuladas entre o período de simulação (01/01/2007 a 31/12/2015) em uma curva de permanência da qual foi possível a determinação da vazão a qual se igualava ou era superada em 90% do tempo (Q90). Por fim, na terceira etapa, as equações de Euclydes et al. (2007) e Ferreira (2010) foram aplicadas para as duas bacias em estudo. No item seguinte à terceira etapa, foi discorrido comparativamente os valores obtidos pelas duas metodologias aplicadas onde se verifica forte divergência dos valores simulados pelo SWAT com os obtidos através das equações de regionalização para as sub-bacias. Essa medida de comparação foi realizada com o auxílio do Erro Relativo, método largamente utilizado para análises comparativas em modelos hidrológicos.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/11055
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado Profissional em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.rightsopen access
dc.subjectWater producioneng
dc.subjectFlowseng
dc.subjectReference flowseng
dc.subjectSWATpor
dc.subjectQ90por
dc.subjectProdução de águapor
dc.subjectVazõespor
dc.subjectVazões de referênciapor
dc.subject.cnpqEngenharia sanitária
dc.subject.udc628
dc.titleEstudo comparativo da aplicação do modelo soil and water assessment tool (swat) e métodos usuais de regionalização de vazões mínimas de referência Q90
dc.typemasterThesis
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